Competenze

IBBR-Bari

Presso la sede principale dell'IBBR si svolgono prevalentemente ricerche nel settore della biologia agraria. Aree specifiche riguardano:
Gestione delle risorse genetiche mediante attività di esplorazione, reperimento, conservazione, ringiovanimento, caratterizzazione, documentazione e valorizzazione delle risorse reperite in aree agricole, naturali e forestali anche in condizioni di stress biotico ed abiotico;
Conservazione in situ di specie coltivate e spontanee e di comunità vegetali a rischio di estinzione;
Genetica, genomica, e trascrittomica nelle piante;
Fisiologia vegetale;
Biotecnologie vegetali;
Approcci innovativi basati su piattaforme ad elevata processività per la genotipizzazione e fenotipizzazione in ambito vegetale;
Studio della funzione genica mediate l'espressione eterologa in lieviti e batteri;
Bioinformatica ed analisi di dati di sequenziamento parallelo massivo (piattaforma Illumina) di DNA (genomico, cloni BAC, ampliconi), RNA e piccoli RNA;
Trasformazione genetica del frumento.

IBBR-Perugia
Le attività di ricerca svolte presso l'UOS di Perugia dell'IBBR sono indirizzate al miglioramento della produttività delle colture agrarie e delle specie forestali in termini di qualità, quantità e sostenibilità, utilizzando approcci genomici, genetici e biotecnologici. A tale scopo le attività consistono nella raccolta e caratterizzazione di germoplasma, genomica strutturale e funzionale, genetica di popolazione, miglioramento genetico classico e con approcci biotecnologici, tracciabilità dei prodotti alimentari, genotipizzazione e fenotipizzazione. Sono anche indagati aspetti fondamentali legati alla biosintesi, accumulo e trasporto di molecole nelle cellule vegetali.
La ricerca è applicata sia su sistemi modello che su colture di interesse commerciale e include:
o genomica di olivo (Olea europaea) e tartufo (Tuber spp.);
o genomica funzionale su Medicago truncatula, Arabidopsis thaliana e Lotus spp.;
o identificazione di geni e manipolazione di vie biosintetiche (in Lotus spp., erba medica, olivo) e del sistema riproduttivo (in Paspalum e Tuber spp.);
o produzione ed accumulo di nuovi composti in specie modello e coltivate per usi industriali e farmaceutici;
o sviluppo di marcatori molecolari per la tracciabilità degli alimenti e la genotipizzazione di specie, ecotipi e varietà;
o esplorazione e introduzione di nuove colture per la produzione di alimenti (quinoa), mangimi (leguminose da granella) e di energia (erba medica e panico per le biomasse, tabacco per l'olio).
Le metodologie utilizzate includono: sequenziamento ed annotazione dei genomi, trascrittomica ad alta risoluzione, micro-trascrittomica tramite LCM; modificazione di geni, analisi dell'espressione genica ed inserimento di geni nel nucleo, citoplasma ed organelli con trasformazione mediata da agrobatteri o approcci biolistici; sintesi di proteine, analisi della struttura, dell'accumulo e della localizzazione sub cellulare tramite Pulse-Chase labelling e immunoprecipitazione, immuno-citochimica, frazionamento subcellulare, immuno-microscopia elettronica, SDS-PAGE e analisi western-blot; differenti approcci di inoculazione in pianta di funghi simbiotici; isolamento e coltura di miceli di funghi simbiotici; coltura in vitro di cellule, protoplasti e tessuti vegetali; mutagenesi, fenotipizzazione e selezione di piante.


IBBR-Portici

Genetica e biotecnologie vegetali in Solanaceae, specie modello e specie produttrici di biomassa. Aree specifiche riguardano:
Genetica e genomica delle interazioni pianta / ambiente
Genetica, genomica ed epigenetica applicata allo studio della riproduzione nelle piante
Genetica, genomica e epigenomica applicata allo studio degli aspetti qualitativi della frutta
Biologia, genomica e biotecnologia di organelli citoplasmatici
Applicazioni Biotecnologie vegetali per l'agroindustria
Sviluppo, caratterizzazione ed utilizzo delle risorse fitogenetiche
Le metodologie comprendono:
Tecniche di clonaggio (ad esempio Gateway Technology); analisi funzionale di geni di interesse mediante espressione eterologa (piante, batteri, lievito) e mutagenesi; Silenziamento genico (RNAi, VIGS);
Trasformazione genetica (genomi nucleari e plastidi) di piante coltivate e specie modello; colture in vitro;
Citologia e istologia (paraffinato e criosezioni) per lo studio dei processi di mitosi, meiosi, megagametogenesi, microgametogenesi e sviluppo embrionale mediante colorazione differenziale, FISH (Fluorescent in situ), Immunostaining;
Genomica ed Epigenomica: marcatori molecolari ed individuazione di SNP dai dati di sequenziamento di nuova generazione; Association Mapping in piante coltivate; Genotipizzazione avanzate di popolazioni segreganti e DNA fingerprinting mediante marcatori SNP; isolamento di organelli cellulari; RNA-Seq (sia RNA codificante che long non coding RNA); Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) ChIP-rtPCR, ChIP-Seq; Bioinformatica;
Cell sorting;
Fenotipizzazione e lo screening di popolazioni vegetali.

IBBR- Palermo

Studi in genetica vegetale con un forte approccio interdisciplinare e finalizzati alla comprensione dei meccanismi di sviluppo vegetale sottostante. L'attività di ricerca della Sezione, storicamente concentrata su ogni aspetto della genetica in Citrus, ha abbracciato lo studio di altre specie vegetali di interesse regionale e per la ricerca di base. Le principali aree di ricerca al momento sono:
Miglioramento genetico tramite tecniche tradizionali e biotecnologiche;
Studio della senescenza;
Caratterizzazione molecolare e analisi del genoma per l'identificazione di geni utili per agricoltura;
Colture di tessuti per il recupero dalle infezioni virali e batteriche;
Sviluppo di nuovi genotipi con valore ornamentale;
Conservazione della diversità genetica delle piante;
Biotecnologia vegetale e biologia molecolare per il miglioramento delle colture, l'identificazione del virus in varietà di vite siciliane;
Analisi della risposta della pianta ai metalli pesanti, con particolare attenzione al ruolo segnalazione di ossigeno e di azoto specie reattive;
Sviluppo di sensori fluorescenti geneticamente codificati, per la misurazione in vivo dei metaboliti.

IBBR-Napoli
La Divisione Napoli IBBR è nata attraverso la fusione di una parte del personale dell'Istituto di Genetica e Biofisica (IGB) e dell'Istituto di Biochimica delle Proteine (IBP), insieme con le loro strutture di laboratorio. Le attività di ricerca presso la Divisione di Napoli hanno lo scopo di aumentare le conoscenze sulla biologia di base e si concentrano principalmente sui meccanismi genetici e biochimici alla base della produzione agro-alimentare e l'uso sostenibile delle risorse agro-alimentari nei campi biomedico, biochimici e evironmental.
In particolare, la Divisione di Napoli IBBR svilupperà le seguenti linee di ricerca:
o Ricerca sul biologia di base, le specie e gli organismi di agraria, forestale e interessi ambientali modello.
o Caratterizzazione Biomolecule e ingegneria finalizzata allo sviluppo di biotecnologie di agraria, forestale e interessi ambientali.
o Nutraceutica, alimenti funzionali, la variabilità genomica, e il loro ruolo per la salute umana e la prevenzione delle malattie.

IBBR- Firenze
Le attività di ricerca attualmente svolte presso la UOS di Firenze possono essere riassunte come segue:
1. Analisi della variazione genetica attraverso l'uso di marcatori molecolari (ESTs, SSRs, SNPs, ecc.) in specie di interesse forestale, con particolare riferimento alla struttura genetica delle popolazioni, alle relazioni filogenetiche, al flusso genico entro e tra popolazioni, alla mappatura dei pool genici esistenti, e ai meccanismi di mantenimento in natura della variazione genetica e del potenziale adattativo, e delle possibili relazioni con le condizioni microstazionali e/o con i principali gradienti ambientali.
2. Studio dei meccanismi adattativi di specie forestali e della loro risposta a fattori abiotici (es., condizioni stazionali, stress idrico, ecc) ed biotici (es., patogeni e parassiti). Individuazione attraverso tecniche di next-generation sequencing di geni candidati (es., SNPs) coinvolti nei processi di adattamento/selezione di specie forestali ai principali fattori ambientali. Indagini mirate all'individuazione di associazioni genotipo-fenotipo in situ ed analisi della covariazione allelica con i principali gradienti ambientali.
3. Indagini circa la variazione e la plasticità fenotipica a carico di caratteri d'importanza adattativa in specie forestali. Applicazione di tecniche di sequenziamento avanzate mirate all'identificazione di loci genici coinvolti nell'espressione fenotipica di caratteristiche di interesse (es., serotinia, tolleranza allo stress idrico, ecc.) e del loro ruolo funzionale nei processi adattativi in specie forestali. Uso di tecniche avanzate di genomica funzionale ed analisi del trascrittoma in studi sull'espressione genica e sulla plasticità fenotipica delle specie oggetto di studio.
4. Analisi del rischio associato all'introduzione di alberi geneticamente modificati, mediante la modellizzazione del possibile impatto sulla biodiversità esistente del rilascio dei transgeni nell'ambiente via flusso genico, e di possibili impatti ambientali mediante l'analisi della contaminazione genica in sistemi modello.
5. Studio delle risposte biochimiche ed ecofisiologiche di genotipi vegetali a stress biotici ed abiotici mirati all'individuazione di metaboliti secondari (terpeni volatili) come marcatori della resistenza all'attacco di patogeni e parassiti. Analisi del ruolo ecologico dell'emissione di composti organici volatili (VOCs) in risposta allo stress ambientale. Indagini mirate a identificare i meccanismi ecofisiologici di risposta allo stress idrico ed alla variazione dell'ambiente luminoso.
6. Propagazione in vitro di specie forestali per la selezione e il mantenimento di genotipi di pregio (micropropagazione, organogenesi, embriogenesi somatica) e per applicazioni nel settore agro-alimentare e farmaceutico. Conservazione ex situ a medio e lungo termine di materiale biologico (gemme, embrioni, ecc.) attraverso crioconservazione e coltura in vitro a basse temperature. Analisi della tolleranza ai metalli pesanti di specie coltivate in vivo e in vitro nell'ottica di attività di fitorimedio.